HỆ THỐNG AIR SUSPENSION LEVEL CONTROL TRÊN XE BMW X5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC MÔN HỌC: CHUYÊN ĐỀ GẦM ÔTÔ BÀI TIỂU LUẬN NHÓM ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG AIR SUSPENSION LEVEL CONTROL TRÊN XE BMW X5 SVTH: Huỳnh Hữu Ấm Nguyễn Phú Cường Đào Chí Danh Nguyễn Phước Duy Phan Vĩnh Dương Nguyễn Háo Thanh Dũng Nguyễn Thiên Quốc Huy Nguyễn Vũ Hải Trần Minh Hiển Nguyễn Trọng Khiêm Nguyễn Thanh Long Nguyễn Phú Ngọc Ninh (nhóm trưởng) Nguyễn Thanh Phong Phạm Minh Thanh Trần Thanh Thảo Nguyễn Xuân Thành Trần Công Trang NỘI DUNG I) Khái quát chung hệ thống treo khí xe BMW X5 1) Giới thiệu tổng quát xe BMW X5 bảnxDrive50i, trang bị động 4,4 lít V8 tăng áp turbin kép, công suất 400 mã lực vòng tua 5.500 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 610 Nm vòng tua 1.750 4.500 vòng/phút BMW X5 2011 xDrive50i có khả tăng tốc lên 100 km/h từ vị trí xuất phát vòng 5,3 giây 2) Các thông số kỹ thuật xe 3) Khái quát chung phát triển hệ thống Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lò xo xoắn… đời từ sớm chưa thể đáp ứng đòi hỏi cao độ êm dịu xe Hệ thống treo khí nén phát minh mới, xuất từ năm 1950 với hệ thống treo Mc Pherson Ở hệ thống treo khí nén người ta sử dụng gối cao su chứa khí nén thay dùng lò xo xoắn, nhíp hay xoắn Ngày nhà thiết kế ôtô ứng dụng nhiều thành tựu công nghệ vật liệu, kỹ thuật - điện tử đời hệ thống treo có tính kỹ thuật tiên tiến, hệ thống treo khí nén - điện tử dùng cho dòng xe cao cấp Audi, BMW, Lexus Hệ thống treo khí sử dụng lần dòng E39 BMW 4) Cấu tạo chung hệ thống 5) Các vấn đề gặp phải trước trang bị hệ thống xe Với hệ giảm chấn mềm hệ thống treo tạo nhiều rung động đàn hồi làm việc Ngược lại với hệ cứng làm cho xe bị xóc mạnh Sự dung hoà hai đặc điểm ý tưởng để nhà thiết kế đưa hệ thống treo khí nén - điện tử 6) Sự cần thiết phải trang bị hệ thốngtrên xe Khi ôtô chuyển động đường không phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động bề mặt đường mấp mô sinh Những dao động ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ xe đặc biệt gây cảm giác không thoải mái người ngồi xe Nếu người phải chịu đựng lâu môi trường dao động ôtô mắc bệnh thần kinh não II) Cấu tao hệ thống xe 1.1) Các chi tiết hệ thống Rear Shock : Giảm Chấn Phía Sau Distributor: Bộ Phân Phối Control Vavle: Van Điều Khiển Camber Warming Switch: Oil Reservoir: Bình Chứa Dầu Pressure Reservoir: Bình Áp Suất Expainsion Hose: Ống Giãn Nở Tandem Pump:Bơm Kép Stabilizer Bar: Hệ Thống Treo Pressure Lines; Đường Cao Áp Regulating Linkage: Cơ Cấu Điều Chỉnh 1.2 Cấu tạo hệ thống treo khí trục CHỈ DẪN GIẢI THÍCH Bộ cung cấp khí Giảm chấn khí CHỈ DẪN GIẢI THÍCH Bộ điều khiển Cảm biến độ cao 1.3 Cấu tạo hệ thống treo khí trục GIẢI THÍCH CHỈ DẪN Bộ cung cấp khí (LVA) Bộ tích áp CHỈ DẪN GIẢI THÍCH Giảm xóc trước Bộ điều khiển (EHC) Bộ van tích áp Cảm biến độ cao sau Bổ xung lượng khí Cảm biến độ cao trước Giảm xóc khí sau 2.4 Bộ nén khí 2.5 Bộ điều khiển (EHC) Hệ thống treo khí trang bị điều khiển đặt bên phải phía sau khoang hành lý Bộ điều khiển treo khí cầu đặt hộp góc phải khoang hành lý Dòng E53 với treo khí cầu điều khiển đặt sau giá cách nhiệt 2.6 Cấu tạo giảm xóc Ống giảm chấn lò xo khí kết hợp van điều tiết áp suất khí lò xo Lò xo phụ Ống khí Giảm xóc 2.7 Bộ van tích áp Với tích áp, đạt được đến đỉnh áp suất cao nhanh so với hệ thống có máy nén Áp suất tiêu chuẩn 15.70.7 bar, áp suất thấp bar GIẢI THÍCH CHỈ DẪN Bơm tích áp Cảm biến áp suất ống nối từ van tới tích áp 2.8 CẢM BIẾN ĐỘ CAO CHỈ DẪN GIẢI THÍCH Van tích áp Đầu nối ống dẫn khí 2.9 Nút điều khiển Nút bấm điều khiển dòng E53 với treo khí 02 trục Lái xe cài đặt chiều cao xe chế độ khác • • • • Đường xấu (+25 mm), khe hở so với mặt đất cao Tiêu chuẩn, độ cao bình thường Đường dẫn (+35 mm), cho đường vào, ra, tải không tải 2.10 BẢNG ĐIỀU KHIỂN Bộ điều khiển Nguyên nhân EHC EHC Biển báo hiệu Tin điều khiển kiểm tra Thông tin bảng điều khiển Hỏng điện chức năng, Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Khoảng sáng gầm chế độ lái Có thể kiểm tra sớm dịch vụ BMW Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Có thể giảm chế độ lái.có vấn đề kiểm tra BMW III Nguyên lý hoạt động Lái xe cài độ cao xe ba chế độ khác nhau: • Off - road (+25 mm) tốc độ 50 km / h • Tiêu chuẩn (0 mm), chiều cao xe bình thường • Access (-35 mm): lối vào, có tải không tải, tốc độ 35 km/h Hoặc kích hoạt chế độ tiêu chuẩn với tốc độ < 25 km/h Những chiều cao khác lựa chọn núm điều chỉnh Đèn báo táp lô phát sáng cho thấy chế độ cài đặt III.1 Nguyên lý hệ thống treo khí trục CHỈ DẪN A B C GIẢI THÍCH Bộ cung cấp khí Bộ nén khí Khối van điện từ Motor điện Cửa hút Lọc khí Máy nén piston Lọc sấy khí Van chiều CHỈ DẪN 7a 7b 8a 8b 10 11 12 GIẢI THÍCH Solenoild bên trái Solenoild bên phải Giảm xóc khí chịu nén trái Giảm xóc khí chịu nén phải Van xả Van nén giới hạn Van tiết lưu Van chiều Khi bật khóa, điều chỉnh chế độ tăng áp di chuyển qua đường đèo núi, cảm biến nhận tín hệu gửi ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí qua lọc khí tới lọc sấy khí qua van chiều tới solenoild trái phải giảm sóc, lúc solenoild mở để không khí vào giảm sóc để tăng lượng không khí bên vào giảm sóc kết khung xe nâng lên Khi điều chỉnh chế độ hạ áp mặt đường phẳng với tốc độ cao, cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển solenoild trái phải giảm sóc mở để không khí từ giảm sóc qua van xả qua van giới hạn thoát ngoài, khối lượng khí giảm sóc điều chỉnh thông qua van nén giới hạn Khi xe đứng yên di chuyển bình thường, cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển solenoild trái phải mở để không khí không vào hệ thống Solenoild trái phải mở để cân áp lực giảm sóc Khi xe di chuyển cảm biến độ cao liên tục gửi tín hiệu ECU để điều khiển solenoild đóng, mở để nâng hạ biến đổi độ cứng hay mềm cho giảm sóc III.2 Nguyên lý hệ thống treo khí trục CHỈ DẪN GIẢI THÍCH A Bộ cấp khí B Bộ tích áp suất C Bộ van tích 10 11A Motor điện Cửa hút Lọc khí Máy nén piston Van chiều Lọc khí (sấy) Van tiết lưu Van tích áp suất Cảm biến áp suất tích Áp suất tích Solenoild trước trái CHỈ DẪN GIẢI THÍCH 11B Solenoild trước phải Giảm xóc khí chịu nén trước trái 12A 12B Giảm xóckhí chịu nén trước phải 13A Solenoild sau trái 13B Solenoild sau phải 14A Giảm xóc khí sau trái 14B Giảm xóc khí sau phải 15 Van dẫn hướng 16 Van xả 17 Lọc (kính mờ) 18 Cửa xả 19 Van thông áp suất cao 20 Lọc (kính mờ) 21 Cửa xả Khi bật khóa, điều chỉnh chế độ tăng áp di chuyển qua đường đèo núi, cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí qua van chiều tới lọc sấy khí qua van tiết lưu tới solenoild trái phải giảm sóc, lúc solenoild giảm sóc mở để không khí vào, van tích áp suất xả thông áp suất cao van dẫn hướng đóng Khi chỉnh chế độ cứng mềm giảm sóc khí, cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí qua van chiều qua lọc khí sấy qua van tiết lưu tới tích nhờ cảm biến áp suất tích đóng mở solenoild lượng không khí phù hợp vào tích Lúc solenoild lại đóng Khi chỉnh chế độ hạ áp mặt đường phẳng với tốc độ cao, cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển van thông áp suất cao, solenoild giảm sóc mở, solenoild lại đóng để không khí từ giảm sóc thoát ngoài, cảm biến độ cao liên tục gửi tín hiệu ECU để điều khiển lượng khí phù hợp Khi di chuyển cảm biến nhận tín hiệu gửi ECU điều khiển solenoild xả mở để không khí không vào hệ thống, solenoild giảm sóc van tích áp suất mở, sonenoild dẫn hướng thông áp suất cao đóng để trì chế độ giảm sóc Khi xe di chuyển cảm biến độ cao liên tục gửi tín hiệu ECU để điều khiển solenoild đóng, mở để nâng hạ biến đổi độ cứng hay mềm cho giảm sóc IV.1 Ưu nhược điểm hệ thống Ưu điểm: "Thông minh" "linh hoạt" nói hệ thống treo khí nén - điện tử Khả điều chỉnh độ cứng xi lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng khung xe tốc độ xe vào cua, góc cua góc quay vô lăng người lái Như xe chạy, độ cứng ống giảm xóc tự động thay đổi cho chế hoạt động hệ thống treo thích hợp hiệu hành trình Thích nghi với tải trọng xe, thay đổi độ cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành trình Hấp thụ rung động nhỏ, tạo tính êm dịu chuyển động tốt so với lò xo kim loại, dễ dàng điều khiển độ cao sàn xe độ cứng lò xo giảm chấn Các lò xo xoắn thay túi khí cao su nên giảm bớt phần trọng lượng xe Bớt khối lượng cho phép lốp xe chịu tải tốt điều kiện mặt đường không phẳng mà ảnh hưởng đến độ cân xe, cảm giác lái nhẹ nhàng dễ chịu Những chỗ mấp mô hay ổ gà mặt đường không ảnh hưởng nhiều đến người ngồi xe Nhược điểm: Chi phí trang bị hệ thống mắc tiền IV.2 So sánh xe BMW X5 có trang bị hệ thống treo khí với xe có trang bị hệ thống tương tự khác Để tạo thoải mái cho người ngồi xe vào đoạn đường xóc mà hệ thống treo chưa khắc phục được, BOSCH Coporation giới thiệu hệ thống treo điều khiển điện tử gồm có môtơ điện từ thẳng đứng, thiết bị khuyếch đại công suất bánh xe với điều khiển Môtơ điện từ thẳng đứng lắp đặt bánh xe, đóng vai trò kết nối bánh xe khung xe Bên môtơ nam châm điện lõi cuộn dây, lượng điện cấp vào cuộn dây môtơ co ngắn lại giãn dài để tạo chuyển động bánh xe thân xe Hệ thống treo Bosch điều khiển nhờ điều khiển nghiên cứu trong24 năm Bộ điều khiển vận hành nhờ cảm biến để cung cấp thông tin xung quanh xe gửi yêu cầu tới khuyếch đại công suất Mục tiêu điều khiển phân tích tính toán điều khiển khuyếch đại tác động vào môtơ điện từ giúp xe đạt độ êm dịu cao vào những đoạn đường xấu Airmatic - hệ thống treo khí nén Mercedes Tính hệ thống treo loại xe kết dung hoà hai lựa chọn: độ an toàn độ êm dịu Mercedes phát minh kết cấu Airmatic lắp xe Hạng E đời Trong hệ thống treo Airmatic, việc giảm xóc cho bánh xe riêng biệt thực lò xo thông thường, mà khí nén Lượng cần thiết nhanh chóng nạp xả thông qua van điện từ dẫn vào kết cấu giảm xóc đặc biệt Hệ thống bao gồm: ống giảm xóc trước sau; máy nén khí; bình khí nén trung tâm; hộp điều khiển; cảm biến có chức thông báo cho hộp điều khiển tốc độ, tải trọng góc xoay bánh lái Các thành phần Airmatic liên hệ với đường dẫn khí nối vào điện xe thông qua lớp tiếp xúc đa chức hệ truyền liệu điện tử CAN (Controller Area Network) Nhờ chức “Wake-up”, Airmatic kích hoạt mở cửa xe, nhằm điều chỉnh độ cao gầm xe độ đàn hồi ống giảm xóc trước xe khởi hành V Kết luận Khi xe ôtô chuyển động đường không phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động bề mặt đường mấp mô sinh Do đó, sử dụng hệ thống treo khí nén xe BMW : Tạo cảm giác dễ chịu cho người ngồi xe Nâng cao tính ổn định tuổi thọ xe Chiếc xe tự động hạ thấp xuống tốc độ vượt 120km/h để đảm bảo an toàn khả vận hành êm Cho phép người lái lựa chọn cấp độ khác nhau, điều chỉnh mức tự động chủ động đường không phẳng Chi phí đắt, khách hàng phải trả khoản chi phí lớn lắp đặt hệ thống treo khí nén kết hợp điều khiển điện tử Tự động điều chỉnh với tải trọng xe, thay đổi chiều cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành trình Có khả điều chỉnh độ cứng xy lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng khung xe tốc độ xe vào cua Hệ thống treo trước thường lò xo xoắn, ngày thay khối khí cao su nên giảm bớt phần trọng lượng Tài liệu tham khảo: Air Suspension Level Control System [...]... bằng của xe, vì vậy cảm giác khi lái sẽ nhẹ nhàng và dễ chịu Những chỗ mấp mô hay ổ gà trên mặt đường hầu như không ảnh hưởng nhiều đến người ngồi trong xe Nhược điểm: Chi phí trang bị hệ thống rất mắc tiền IV.2 So sánh xe BMW X5 có trang bị hệ thống treo khí với các xe có trang bị các hệ thống tương tự khác Để tạo thoải mái cho những người ngồi trong xe khi đi vào những đoạn đường xóc mà hệ thống treo... chức năng, Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Khoảng sáng gầm và chế độ lái Có thể kiểm tra sớm bằng dịch vụ BMW Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Có thể giảm chế độ lái.có vấn đề được kiểm tra bởi BMW III Nguyên lý hoạt động Lái xe có thể cài độ cao xe ở ba chế độ... Airmatic được kích hoạt ngay khi mở cửa xe, nhằm điều chỉnh độ cao gầm xe và độ đàn hồi của các ống giảm xóc trước khi xe khởi hành V Kết luận Khi xe ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, xe thường chịu tải trọng và dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra Do đó, sử dụng hệ thống treo khí nén trên xe BMW sẽ : Tạo cảm giác dễ chịu cho người ngồi trong xe Nâng cao tính ổn định và tuổi thọ của xe. .. độ êm dịu cao khi đi vào những những đoạn đường xấu Airmatic - hệ thống treo bằng khí nén của Mercedes Tính năng hệ thống treo của mỗi loại xe bao giờ cũng là kết quả dung hoà giữa hai lựa chọn: độ an toàn và độ êm dịu Mercedes đã phát minh ra kết cấu Airmatic lắp trên các xe Hạng E đời mới Trong hệ thống treo Airmatic, việc giảm xóc cho từng bánh xe riêng biệt được thực hiện không phải bằng lò xo như... trọng của xe, thay đổi chiều cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành trình Có khả năng điều chỉnh độ cứng của từng xy lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng của khung xe và tốc độ khi xe vào cua Hệ thống treo trước đây thường là các lò xo xoắn, ngày nay được thay thế bằng khối khí cao su nên giảm bớt được một phần trọng lượng Tài liệu tham khảo: Air Suspension Level Control System ... nói về hệ thống treo khí nén - điện tử Khả năng điều chỉnh độ cứng của từng xi lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng khung xe và tốc độ xe khi vào cua, góc cua và góc quay vô lăng của người lái Như vậy khi xe chạy, độ cứng các ống giảm xóc có thể tự động thay đổi sao cho cơ chế hoạt động của hệ thống treo được thích hợp và hiệu quả nhất đối với từng hành trình Thích nghi với tải trọng của xe, thay... xóc đặc biệt Hệ thống này bao gồm: các ống giảm xóc bằng hơi trước và sau; máy nén khí; bình khí nén trung tâm; hộp điều khiển; các cảm biến có chức năng thông báo cho hộp điều khiển về tốc độ, tải trọng và góc xoay bánh lái Các thành phần của Airmatic liên hệ với nhau bởi các đường dẫn khí và được nối vào bộ điện của xe thông qua lớp tiếp xúc đa chức năng của hệ truyền dữ liệu điện tử CAN (Controller... mà hệ thống treo hiện nay chưa khắc phục được, BOSCH Coporation đã giới thiệu hệ thống treo mới được điều khiển điện tử gồm có một môtơ điện từ thẳng đứng, thiết bị khuyếch đại công suất ở mỗi bánh xe cùng với một bộ điều khiển Môtơ điện từ thẳng đứng được lắp đặt ở mỗi bánh xe, đóng vai trò kết nối giữa bánh xe và khung xe Bên trong môtơ là nam châm điện và lõi của cuộn dây, khi năng lượng điện được... tạo ra chuyển động giữa bánh xe và thân xe Hệ thống treo của Bosch được điều khiển nhờ một bộ điều khiển được nghiên cứu trong24 năm Bộ điều khiển này được vận hành nhờ cảm biến để cung cấp thông tin xung quanh chiếc xe và gửi yêu cầu tới bộ khuyếch đại công suất Mục tiêu của bộ điều khiển là phân tích tính toán và điều khiển bộ khuyếch đại tác động vào môtơ điện từ giúp xe đạt được độ êm dịu cao khi... của xe, thay đổi độ cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành trình Hấp thụ những rung động nhỏ, do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn so với lò xo kim loại, dễ dàng điều khiển được độ cao sàn xe và độ cứng lò xo giảm chấn Các lò xo xoắn được thay thế bằng túi khí cao su nên giảm bớt một phần trọng lượng xe Bớt được khối lượng này sẽ cho phép các lốp xe chịu tải tốt hơn trên các điều kiện mặt đường ... E39 BMW 4) Cấu tạo chung hệ thống 5) Các vấn đề gặp phải trước trang bị hệ thống xe Với hệ giảm chấn mềm hệ thống treo tạo nhiều rung động đàn hồi làm việc Ngược lại với hệ cứng làm cho xe bị... trang bị hệ thống treo khí với xe có trang bị hệ thống tương tự khác Để tạo thoải mái cho người ngồi xe vào đoạn đường xóc mà hệ thống treo chưa khắc phục được, BOSCH Coporation giới thiệu hệ thống. .. nhiều thành tựu công nghệ vật liệu, kỹ thuật - điện tử đời hệ thống treo có tính kỹ thuật tiên tiến, hệ thống treo khí nén - điện tử dùng cho dòng xe cao cấp Audi, BMW, Lexus Hệ thống treo khí sử